Alors que les appareils électroniques modernes deviennent de plus en plus petits, l'âge des transistors au silicium est en train de disparaître. L'électronique de demain, comme les panneaux photovoltaïques, conducteurs transparents, condensateurs, transistors et photodétecteurs - sont susceptibles d'être basés sur des matériaux nano-carbone de pointe, tels que les nanotubes de carbone simple paroi, dérivés du fullerène et du graphène.

Maintenant, Shenqiang Ren, professeur assistant de chimie à l'Université du Kansas, est l'auteur d'un article dans la revue Matériaux avancés qui fait avancer la technologie PV nano-carbone en montrant comment les composants allotropes nano-carbone réagissent à la lumière.

« Le silicium a progressivement atteint ses limites avec la miniaturisation de l'électronique et la création d'appareils plus petits, " a déclaré Ren. " Les matériaux nano-carbone de faible dimension possèdent des propriétés électriques exceptionnelles, optique, électrochimique, propriétés thermiques et mécaniques et offrent des solutions pour les énergies renouvelables et l'électronique du futur. Dans ce document, nous avons montré l'efficacité des photodétecteurs photovoltaïques à large spectre sur tout le spectre allant du visible au proche infrarouge."

Ren a déclaré que de tels photodétecteurs pourraient améliorer la technologie que nous utilisons dans la vie quotidienne, tels que les ordinateurs portables et les téléphones portables, et pourrait également avoir des applications dans l'industrie de la défense, comme avec l'imagerie infrarouge non refroidie et la détection de photons.

Dans tous les cas, l'électronique basée sur des photodétecteurs excitoniques à hétérojonction massive à nanocarbone à réponse large serait plus conviviale pour Mère Nature.

« Le traitement de solutions durables et à faible coût est un autre avantage du carbone, par rapport à la technologie silicium, " dit Ren.

Les photodétecteurs utilisent des nanotubes de carbone monoparoi semi-conducteurs, que le chercheur de la KU a fabriqué et testé en utilisant une approche combinatoire en laboratoire pour cartographier les paramètres du matériau afin d'améliorer les performances des dispositifs de récupération et de détection d'énergie.

"L'assemblage de ces différents éléments de carbone est la partie la plus difficile de ce travail, ", a déclaré Ren. "Notre prochaine étape consiste à appliquer ces connaissances pour construire des panneaux photovoltaïques nano-carbone à haut rendement."